KR20100137418A

KR20100137418A - 건 드릴

Info

Publication number: KR20100137418A
Application number: KR1020107017274A
Authority: KR
Inventors: 타쿠지 노무라
Original assignee: 유니택 가부시키가이샤
Priority date: 2008-03-25
Filing date: 2008-11-18
Publication date: 2010-12-30
Also published as: US20110033255A1; CN101959635A; EP2236231A1; JP2009226560A; WO2009118947A1; EP2236231A4

Abstract

단일 칼날의 절삭날을 구비하는 건 드릴로서, 높은 절삭능률이 얻어지고, 절삭날로서 절삭날 팁을 납땜할 때, 위치 정밀도에 엄밀함을 요하지 않아, 절삭 헤드의 제작이 용이하고, 절삭날 자체도 형태적으로 가공 용이한 것을 제공한다.
절삭날(5)은 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)이 헤드 축심(O)으로부터 이간되어 축심(O) 부근에 비절삭 구역(Z)을 형성하고, 내측 끝(51a)측의 절삭날 측면(52)이 내측 끝(51a)으로부터 헤드 축심(O)측으로 경사진 경사면을 이루고, 절삭 가공 중, 비절삭 구역(Z)에서 발생하는 피삭재(W)의 비절삭 코어(C)를 경사진 절삭날 측면(52)의 압접에 의해 부러뜨리도록 구성되어 이루어진다.

Description

건 드릴{GUN DRILL}

본 발명은 심혈(深穴) 가공에 사용되는 건 드릴에 관한 것이다.

심혈 가공 방식으로서 건 드릴 방식, 이젝터 방식(더블 튜브 방식), 싱글 튜브 방식 등의 여러 방식이 알려져 있지만, 소직경의 심혈 가공에는 건 드릴 방식이 적합하다. 즉, 건 드릴 방식에서는, 예를 들면, 도 6 및 도 7에 도시하는 바와 같이, 일반적으로 횡단면 2/3∼3/4 원형이고 중공의 공구 섕크(71)의 선단에 동일 횡단 외형의 절삭 헤드(72)를 설치한 건 드릴을 사용하고, 공구 섕크(71) 및 절삭 헤드(72) 내의 쿨런트 공급로(73a, 73b)를 통하여 공급되는 쿨런트를 헤드 선단면의 쿨런트 토출구(74, 74)로부터 절삭부위에 공급하면서 절삭을 행함과 아울러, 이 절삭에 따라 발생하는 절삭 칩을 쿨런트와 함께 공구 섕크(71) 외주의 길이방향을 따르는 단면 V자 형상의 절삭 칩 배출홈(75)을 통하여 외부로 배출하도록 되어 있어, 소직경이어도 절삭 칩 배출홈(75)의 유로 단면적을 크게 취할 수 있음과 아울러, 쿨런트의 이송압이 공구 길이에 따라 정해져, 절삭구멍이 깊어져도 이송압을 높일 필요가 없으므로, 소직경의 심혈 가공에 적합하다(특허문헌 1). 또한, 도 6, 7 중, 76은 절삭 헤드(72)의 선단부에 있어서 절삭 칩 배출홈(75)에 면하여 납땜 고착된 절삭날 팁, 77은 절삭 헤드(72)의 절삭 칩 배출홈(75)으로부터 제거된 외주부의 선단측에 납땜 고착된 가이드 패드, 78은 공구 섕크(71)의 기단부를 끼워넣어 고착한 직경이 큰 통 형상 드라이버이다.

그런데, 이 건 드릴 방식을 포함하는 심혈 절삭 가공에 있어서, 절삭 구멍 전체를 절삭 형성하기 위해서는, 절삭 헤드의 중심측의 절삭날(단일 칼날에서는 그 절삭날 자체)은 칼끝 가장자리가 헤드 축심을 중심으로 한 반경선에 합치하고, 또한 이 칼끝 가장자리의 내측 끝이 헤드 축심을 약간 넘어서 배치하도록 정확하게 설정할 필요가 있다. 그러나, 절삭 가공중에 있어서의 헤드 축심에서는, 절삭속도가 이론적으로 제로가 되기 때문에, 이 축심 위치의 칼끝부는 소위 치즐 에지(chisel edge)로서 절삭력이 작용하지 않아, 피삭재를 눌러 으깨는 형태가 되어 스러스트 저항이 부하되기 때문에, 절삭능률을 높일 수 없는 요인으로 되고 있었다. 또한 절삭날 팁을 헤드 본체측의 오목 함몰부에 납땜하는 형태의 건 드릴에서는, 양자의 끼워맞춤 부분에 땜납재가 개재하므로, 고정밀도의 조립이 곤란했다.

그래서, 절삭날로서 나사 고정형의 쓰로우 어웨이 팁(throw away tip)을 사용하는 심혈 절삭구에 대해서는, 본 발명자가 앞서, 절삭날 내측 끝의 팁 측면에 몰입부를 설치함과 아울러, 이 절삭날 내측 끝을 헤드 축심으로부터 이간시켜 배치함으로써, 이 축심 부근에 비절삭 구역을 형성하고, 이 비절삭 구역에 생기는 피삭재의 비절삭 코어를 상기 몰입부의 경사 단차부와의 압접에 의해 부러뜨리도록 한 것을 제안하고 있다(특허문헌2, 3).

특허문헌 1: 일본 특개 2004-130413호 공보 특허문헌 2: 일본 특개 2003-25129호 공보 특허문헌 3: 일본 특개 2003-236713호 공보

그렇지만, 건 드릴의 절삭 헤드에서는, 외주의 절삭 칩 배출홈에 의해 횡단면이 2/3∼3/4 원형으로 되는데다, 내부에 쿨런트 공급로를 설치하므로, 두께부 단면적 내에 상기한 바와 같은 쓰로우 어웨이 팁의 나사 고정 구조를 형성하는 여유가 없고, 특히 공구 직경이 작을 경우에는 쓰로우 어웨이 팁을 적용할 수 없었다. 또한 상기 쓰로우 어웨이 팁과 같이 절삭날 측면에 몰입부를 설치하고, 그 절삭날 내측 끝을 헤드 축심으로부터 이간시켜 배치한 경우, 축심 위치에서 발생하는 비절삭 코어가 경사 단차부에 접촉하는 위치까지 직선적으로 성장하기 쉬워, 부러뜨리는 크기가 커져 절삭 칩 배출성을 저하시킬 염려가 있었다. 또한, 절삭날 자체도 측면의 몰입부 및 경사 단차부를 형성하기 때문에, 가공에 손이 많이 가서 제작 비용이 높아진다고 하는 난점이 있었다.

본 발명은, 상기의 정황을 감안하여, 특히 단일 칼날의 절삭날을 구비하는 건 드릴로서, 높은 절삭능률이 얻어짐과 아울러, 절삭날로서 절삭날 팁을 납땜할 때, 그 위치 정밀도에 엄밀함을 요하지 않아, 그만큼 절삭 헤드의 제작이 용이하고, 절삭날 자체도 형태적으로 가공 용이한 것을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단을 도면의 참조부호를 붙여 나타내면, 청구항 1의 발명은, 공구 섕크(1)와 그 선단부에 장착되는 절삭 헤드(2)의 내부에 양자를 연통하는 쿨런트 공급로(3a, 3b)를 갖고, 절삭 헤드(2)에 이 쿨런트 공급로(3a, 3b)에 연통하는 쿨런트 토출구(24)가 개구함과 아울러, 이 공구 섕크(1)의 기부측으로부터 절삭 헤드 선단에 걸치는 외주면에, 길이방향을 따른 절삭 칩 배출홈(4)이 형성되고, 절삭 헤드(2)의 선단에 상기 절삭 칩 배출홈(4)에 면하는 단일 칼날의 절삭날(5)을 구비하는 건 드릴에 있어서, 절삭날(5)은 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)이 헤드 축심(O)으로부터 이간되어 이 축심(O) 부근에 비절삭 구역(Z)을 형성함과 아울러, 내측 끝(51a)측의 절삭날 측면(52)이 이 내측 끝(51a)으로부터 헤드 축심(O)측으로 경사진 경사면을 이루고, 절삭 가공 중, 비절삭 구역(Z)에서 발생하는 피삭재(W)의 비절삭 코어(C)를 경사진 절삭날 측면(52)의 압접에 의해 부러뜨리도록 구성되어 이루어진다.

청구항 2의 발명은, 상기 청구항 1의 건 드릴에 있어서, 절삭날(5)은 내측 끝(51a)측의 절삭날 측면(52)이 절삭날 전면(53)에 대하여 75∼90도의 각도를 이루는 구성으로 하고 있다.

청구항 3의 발명은, 상기 청구항 1의 건 드릴에 있어서, 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)이 헤드 축심(O)으로부터 0.05∼0.5mm 이간됨과 아울러, 절삭날 측면(52)의 헤드 축심(O)에 대한 경사각도(θ)가 5∼30도인 구성으로 하고 있다.

청구항 4의 발명은, 상기 청구항 1의 건 드릴에 있어서, 절삭날(5)의 칼끝 가장자리(51)가, 헤드 축심(O)을 중심으로 하는 반경선(R)과 평행하고, 또한 이 반경선(R)보다도 절삭 회전방향 전방으로 0.2∼1.5mm의 중심 상승 위치에 배치하여 이루어지는 구성으로 하고 있다.

청구항 5의 발명은, 상기 청구항 1의 건 드릴에 있어서, 절삭날(5)이 절삭 헤드(2)에 설치한 오목 함몰부(21a)에 납땜된 절삭날 팁(50)으로 이루어지는 구성으로 하고 있다.

청구항 6의 발명은, 상기 청구항 1∼5 중 어느 하나의 건 드릴에 있어서, 절삭 헤드(2)의 외주면(2c)에 있어서의 절삭날(5)측과는 반대측의 위치에 가이드 패드(6)가 설치됨과 아울러, 절삭날(5)의 칼끝 가장자리(51)의 전체가 헤드 축심(O)측으로 높게 경사져서 이루어지는 구성으로 하고 있다.

본 발명의 효과에 대하여 도면의 참조부호를 붙여 설명한다. 우선 청구항 1의 발명에 따른 건 드릴에서는, 절삭날(5)의 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)이 헤드 축심(O)으로부터 이간되어 있음으로써, 심혈 절삭 가공 중, 이 축심(O) 부근에 비절삭 구역(Z)이 형성되고, 이 비절삭 구역(Z)에서 피삭재(W)의 비절삭 코어(C)를 발생시키는데, 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)측의 절삭날 측면(52)이 이 내측 끝(51a)으로부터 헤드 축심(O)측으로 경사진 경사면을 이루므로, 이 비절삭 코어(C)가 경사진 절삭날 측면(52)의 압접에 의해 강제적으로 측방으로 밀쳐지고, 절삭 헤드(2)의 회전에 따라 비틀어지게 되어 부러뜨려진다. 그리고, 절삭날 측면(52)의 경사에 의해, 비절삭 코어(C)는 길어질수록 헤드 축심(O)으로부터 측방으로 변위하는 정도가 늘어나기 때문에, 이 비절삭 코어(C)가 길게 성장하지 않고 작은 조각조각으로 효율적으로 분단(分斷)되고, 그래서 양호한 절삭 칩 배출성이 확보되어, 축심 위치의 치즐 에지의 해소와 아울러 높은 절삭능률이 얻어진다. 한편, 절삭날(5) 자체는 그 절삭날 측면(52)이 단순한 경사면이어도 되므로, 그 가공 제작을 용이하게 저비용으로 행할 수 있다.

청구항 2의 발명에 의하면, 절삭날(5)의 내측 끝(51a)측의 절삭날 측면(52)이 절삭날 전면(53)에 대하여 특정 범위의 각도를 이루기 때문에, 이 절삭날 측면(52)의 압접에 의한 비절삭 코어(C)의 측방 변위가 보다 커지고, 그만큼 비절삭 코어(C)의 분단성이 높아지는 한편, 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)측의 칼끝 강도도 커져 깨져나가기 어렵고, 그래서 절삭날(5)의 내구성이 향상된다.

청구항 3의 발명에 의하면, 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)이 헤드 축심(O)으로부터 특정 범위에서 이간함과 아울러, 절삭날 측면(52)의 헤드 축심(O)에 대한 경사각도(θ)가 특정 범위이기 때문에, 비절삭 코어(C)가 적당한 직경으로 확실하게 작은 조각조각으로 부러뜨려진다.

청구항 4의 발명에 의하면, 절삭날(5)의 칼끝 가장자리(51)가 적당한 중심 상승 위치에 배치되므로, 비절삭 코어(C)의 작은 조각조각의 부러뜨림이 보다 확실하게 이루어진다.

청구항 5의 발명에 의하면, 절삭날(5)이 절삭 헤드(2)에 설치한 오목 함몰부(21a)가 납땜된 절삭날 팁(50)으로 이루어지는데, 절삭날(5)의 칼끝 가장자리(51)는 헤드 축심(O)을 통과하는 반경선(R)에 일치시킬 필요가 없는데다, 이 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)도 헤드 축심(O)으로부터 적당히 이간시켜 두면 되므로, 이 절삭날 팁(50)의 납땜시에 위치정밀도에 엄밀함을 요하지 않아, 그만큼 절삭 헤드(2)의 제작이 용이하게 된다.

청구항 6의 발명에 의하면, 절삭 헤드(2)의 외주면(2c)에서의 절삭날(5)측과는 반대측의 위치에 가이드 패드(6)가 설치됨과 아울러, 절삭날(5)의 칼끝 가장자리(51)의 전체가 헤드 축심(O)측으로 높게 경사져 있기 때문에, 절삭반력의 배분력이 절삭날(5)측과는 반대측을 향하고, 이 반대측에 있는 가이드 패드(6)를 절삭구멍(H) 내주로 밀어붙이도록 작용하므로, 이 절삭구멍(H)의 천공 정밀도가 향상된다.

도 1은 본 발명의 1실시형태에 따른 건 드릴의 절삭 헤드측을 나타내며, (A)는 정면도, (B)는 측면도이다.
도 2는 동 건 드릴의 절삭 헤드측을 다른 방향에서 본 측면도이다.
도 3은 동 건 드릴에 의한 심혈 가공의 상태를 도시하는 종단 정면도이다.
도 4는 동 심혈 절삭 가공에 있어서의 절삭 중심부의 거동을 도시하는 종단 측면도이다.
도 5는 동 절삭 중심부의 거동을 도시하는 평면도이다.
도 6은 종래의 건 드릴의 구성예를 도시하며, (A)는 전체의 측면도, (B)는 (A)의 B-B선 단면도, (C)는 (A)의 C-C선 단면도이다.
도 7은 동 종래의 건 드릴의 절삭 헤드측을 확대하여 도시하며, (A)는 측면도, (B)는 정면도이다.

이하, 본 발명에 따른 건 드릴의 실시형태에 대하여, 도면을 참조하여 구체적으로 설명한다. 도 1은 이 실시형태의 건 드릴의 절삭 헤드측의 측면 및 정면, 도 2는 동 건 드릴의 절삭 헤드측을 다른 방향에서 본 측면, 도 3은 동 건 드릴에 의한 심혈 절삭 가공의 상태, 도 4 및 도 5는 동 심혈 절삭 가공에 있어서의 절삭 중심부의 거동을 각각 도시한다.

이 실시형태의 건 드릴은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 스틸 등의 파이프재로 이루어지는 긴 공구 섕크(1)의 V자 커트한 선단(1a)에, 절삭 헤드(2)가 대응하는 역V자(산형) 커트한 기단(2a)을 납땜하여 동축 형상으로 연결되어 이루어진다. 그리고, 공구 섕크(1)의 기부측으로부터 절삭 헤드(2)의 선단에 걸친 외주면에, 길이방향을 따르는 직선 형상의 1개의 절삭 칩 배출홈(4)을 구비하고 있다. 이 절삭 칩 배출홈(4)은 공구 섕크(1) 및 절삭 헤드(2)의 중심으로부터의 벌어짐 각도 110∼130°정도의 단면 V자형을 이루고 있다.

공구 섕크(1)는 파이프재를 다이 성형 등에 의해 기단부측을 제외하고 횡단면이 2/3 원형으로 되도록 성형해서, 외면측에 상기 절삭 칩 배출홈(4)을 형성한 것으로, 내부공간이 쿨런트 공급로(3a)를 구성하고 있다. 또한, 도시를 생략했지만, 공구 섕크(1)의 기단부는, 종래 구성(도 6 참조)과 마찬가지로, 대직경의 통 형상 드라이버에 끼워넣어 고착되어 있다.

절삭 헤드(2)는, 도 1∼도 3에 도시하는 바와 같이, 공구 섕크(1)에 대응하여 횡단면이 2/3 원형을 이루는 헤드 본체(20)의 선단측에, 후판 형상의 절삭날 팁(50)의 고착에 의해 절삭 칩 배출홈(4)에 면하는 단일 칼날의 절삭날(5)이 형성됨과 아울러, 외주면(2c)에서의 절삭날(5)측과는 직경방향 반대측과 이 절삭날(5)의 배면측에, 축방향으로 긴 반원형의 가이드 패드(6, 6)이 고착되어 있다. 또한, 절삭날 팁(50) 및 가이드 패드(6)는 초경 합금, 소결 세라믹스, 서멧 등의 경질재료로 이루어지고, 공구강과 같은 철강제의 헤드 본체(20)에 미리 설치한 오목 함몰부(21a, 21b)에 끼워맞추어져, 메탈라이징 가공법에 의해 납땜되어 있다.

또, 절삭 헤드(2)의 기단(2a)으로부터 길이방향 중간부에 걸친 내부에는, 공구 섕크(1)의 쿨런트 공급로(3a)에 연통하는 쿨런트 공급로(3b)로서, 2개의 쿨런트 유통 구멍(31, 32)이 형성됨과 아울러, 절삭 칩 배출홈(4)에 대한 배면측의 외주면(2c)에는, 길이방향 중간부로부터 헤드 선단면(2b)에 이르는 단면 대략 반원형의 쿨런트 도출홈(22)이 양쪽 가이드 패드(6, 6) 사이에 위치하여 형성되어 있고, 양쪽 쿨런트 유통 구멍(31, 32)이 쿨런트 도출홈(22)의 기단측에 개구한 쿨런트 도출구(23)에 합류하여 연통해 있다. 또, 도 1(A)에 도시하는 바와 같이, 절삭 헤드(2)의 선단면(2b)에는, 절삭 칩 배출홈(4)의 절삭날(6)측과는 반대측의 끝 가장자리 근방에 위치하고, 일방의 쿨런트 유통 구멍(32)에 소직경의 유로구멍(33)을 통하여 연통한 쿨런트 토출구(24)가 개구하고 있다. 또한 쿨런트 도출구(23)의 후부측에는 양측 가이드 패드(6, 6) 사이에 걸쳐 둘레방향을 따르는 역류방지 돌출부(25)가 형성되어 있다.

절삭날(5)은, 칼끝 가장자리(51)가 헤드 축심(O)측으로 높게 경사진 2단 형상을 이루고, 전면측에 칼끝 가장자리(51)를 따라 단 형상의 칩 브레이커(5a)를 가지고 있고, 칼끝 가장자리(51)가 헤드 축심(O)을 중심으로 하는 반경선(R)과 평행하고, 또한 이 반경선(R)보다도 거리(f)만큼 절삭 회전 방향 전방으로 되는 중심 상승 위치에 있어서, 이 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)이 헤드 축심(O)으로부터 거리 s만큼 벗어나도록 배치하고 있다. 또, 이 절삭날(5)의 상기 내측 끝(51a)측의 절삭날 측면(52)은 이 내측 끝(51a)으로부터 헤드 축심(O)측으로 경사진 경사면을 이루고, 그 면 방향이 절삭날 전면(53)에 대하여 직각으로 설정되어 있다.

이러한 건 드릴에 의한 심혈 가공은, 당해 건 드릴 또는 피삭재(W)를 회전시키면서, 공구 섕크(1) 및 절삭 헤드(2) 내의 쿨런트 공급로(3a, 3b)를 통하여 공급되는 쿨런트를 절삭부위에 연속적으로 송입하고, 이 절삭부위에서 발생하는 절삭 칩을 이 쿨런트에 말려들게 하고 절삭 칩 배출홈(4)을 통하여 외부로 배출한다. 그리고, 본 실시형태에서는, 쿨런트는 주로 절삭 헤드(2)의 외주면(2c)에 설치한 쿨런트 도출구(23)로부터 쿨런트 도출홈(22)으로 도출되고, 이 쿨런트 도출홈(22)을 통과하여 절삭부위로 방출되고, 나머지 일부가 일방의 쿨런트 유통 구멍(32)보다 유로구멍(33)을 거쳐 헤드 선단면(20b)의 쿨런트 토출구(24)로부터 절삭부위로 방출된다.

그래서, 이 건 드릴에서는, 절삭날(5)의 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)이 헤드 축심(O)으로부터 이간되어 있음으로써, 도 3에 도시하는 바와 같이, 이 축심(O) 부근에 중심 이탈 거리(s)를 반경으로 하는 원형의 비절삭 구역(Z)이 형성되고, 이 비절삭 구역(Z)에서 피삭재(W)의 비절삭 코어(C)를 발생한다. 그런데, 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)측의 절삭날 측면(52)이 이 내측 끝(51a)으로부터 헤드 축심(O)측으로 경사진 경사면을 이루므로, 도 4에 도시하는 바와 같이, 이 비절삭 코어(C)가 경사진 절삭날 측면(52)의 압접에 의해 도시 가상선과 같이 강제적으로 측방으로 밀쳐져, 절삭 헤드의 회전에 따라 비틀어지게 되어 부러뜨려진다. 그리고, 절삭날 측면(52)의 경사에 의해, 비절삭 코어(C)는 길어질수록 헤드 축심(O)로부터 측방으로 변위하는 정도가 늘어나기 때문에, 이 비절삭 코어(C)가 길게 성장하지 않고 작은 조각조각으로 효율적으로 분단되고, 그래서 양호한 절삭 칩 배출성이 확보되어, 축심 위치의 치즐 에지의 해소와 아울러 높은 절삭능률이 얻어진다.

게다가, 본 실시형태에서는, 절삭날(5)의 칼끝 가장자리(51)가 헤드 축심(O)을 중심으로 하는 반경선(R)보다도 거리(f)만큼 중심 상승 위치에 배치되고, 또한 내측 끝(51a)측의 절삭날 측면(52)이 절삭날 전면(53)에 대하여 직각으로 되어 있으므로, 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)으로부터 후방으로 계속되는 절삭날 측면(52) 상측 끝 가장자리(52a)는, 헤드 축심(O)에 대한 최단 거리(d)가 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)의 중심 이탈 거리(s)보다도 짧아져, 도시한 사선부분(U)만큼 비절삭 구역(Z) 내로 들어가는 형태로 된다. 따라서, 칼끝 가장자리(51)의 절삭으로 생성한 비절삭 코어(C)는, 그 생성 직후에 사선부분(U)만큼 측방으로 밀려 잘리고, 비절삭 구역(Z)보다도 작은 반경(d)의 원형(N)으로 조여지므로, 보다 작은 조각조각으로 부러뜨리기 쉬워진다. 또한 절삭날(5)의 칼끝 가장자리(51)의 전체가 헤드 축심(O)측으로 높게 경사져 있으므로, 절삭반력의 배분력이 절삭날(5)측과는 반대측을 향하고, 이 반대측에 있는 가이드 패드(6)를 절삭구멍(H) 내주로 밀어붙이도록 작용하므로, 이 절삭구멍(H)의 천공 정밀도가 향상된다고 하는 이점도 있다.

한편, 이 건 드릴에서는, 절삭날(5)이 절삭 헤드(2)에 설치한 오목 함몰부(21a)가 납땜된 절삭날 팁(50)으로 이루어지는데, 이 절삭날(5)의 칼끝 가장자리(51)는 헤드 축심(O)을 통과하는 반경선(R)에 일치시킬 필요가 없는데다, 이 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)도 헤드 축심(O)으로부터 적당히 이간되어 있으면 되므로, 이 절삭날 팁(50)의 납땜시에 위치 정밀도에 엄밀함을 요하지 않아, 그만큼 절삭 헤드(2)의 제작이 용이하게 된다. 또한 절삭날 팁(50) 자체도, 그 절삭날 측면(52)이 단순한 경사면이면 되므로, 그 가공 제작을 용이하게 저비용으로 행할 수 있다. 단, 본 발명의 건 드릴은 절삭날(5)을 헤드 본체(20)에 일체 형성한 것도 포함한다.

절삭날(5)에 있어서의 내측 끝(51a)측의 절삭날 측면(52)의 헤드 축심(O)에 대한 경사각도(θ)는 5∼30도의 범위가 바람직하고, 이 경사각도(θ)가 지나치게 작아도 지나치게 커도 비절삭 코어(C)의 부러뜨림 성능(분단성)이 나빠진다. 또한 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)의 헤드 축심(O)으로부터의 중심 이탈 거리(s)는 0.05∼0.5mm의 범위가 바람직하고, 지나치게 작으면 절삭날 팁(50)의 납땜 시의 위치 결정이 곤란하고, 반대로 지나치게 크면 비절삭 코어(C)가 굵어져서 부러뜨리는데 큰 힘을 필요로 하여 절삭효율의 저하로 이어진다. 또한 이 절삭날(5)의 중심 상승량, 즉 헤드 축심(O)을 중심으로 하는 반경선(R)에 대한 절삭날 가장자리(51)의 거리(f)는 비절삭 코어(C)의 작은 조각조각의 부러뜨림을 보다 확실하게 하는 점에서, 0.2∼1.5mm의 범위가 바람직하다.

또한, 절삭날(5)에 있어서의 내측 끝(51a)측의 절삭날 측면(52)은, 상기의 실시형태에서는 절삭날 전면(53)과 직각으로 되어 있는데, 본 발명에서는 절삭날 전면(53)에 대하여 75∼90도의 각도 범위로 하면 좋다. 이 각도범위에서는, 이 절삭날 측면(52)의 압접에 의한 비절삭 코어(C)의 측방 변위가 충분히 커지고, 그만큼 비절삭 코어(C)의 분단성이 높아지는 한편, 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)측의 칼끝 강도도 커져 깨져나가기 어려워, 절삭날(5)의 내구성이 향상된다.

또, 본 실시형태의 건 드릴과 같이, 절삭 헤드(2)의 선단측에 절삭날 팁(50)과 2개의 가이드 패드(6, 6)를 납땜하고, 또한 절삭 칩 배출홈(4)의 단면 V자형의 벌어짐 각도를 110∼130°로 크게 설정한 경우, 헤드 본체(20)의 선단측의 두께부 단면이 작아지기 때문에 내부의 쿨런트 유로의 구멍 직경을 크게 할 수 없는데, 헤드 기단측 내부의 쿨런트 공급로(3a)를 헤드 길이 방향 중간부에서 외주면측의 쿨런트 도출홈(22)에 연통시키고, 이 쿨런트 도출홈(22)에 의해 절삭부위에 이르는 유로 단면적을 크게 확보하면, 절삭부위에 충분한 양의 쿨런트를 공급할 수 있다. 따라서, 이 실시형태에서는, 절삭부위로의 큰 쿨런트 공급량과, 절삭 칩 배출홈(4)측의 큰 유로 단면적이 맞물려, 우수한 절삭 칩 배출성이 얻어지고, 심혈 가공의 가공 능률이 크게 향상된다. 또한, 쿨런트 도출구(23)의 후부측의 역류방지 돌출부(25)는 절삭구멍(H)의 내주와 절삭 헤드(2)의 외주와의 간극으로부터 쿨런트가 후방으로 역류하는 것을 방지하여, 쿨런트의 공급 효율을 높이는 기능을 수행한다.

그래서, 본 실시형태의 건 드릴에서는 절삭 헤드(2)의 선단면(2b)에 쿨런트 토출구(24)를 설치하여 절삭 칩의 배출을 더욱 촉진하고 있지만, 본 발명의 건 드릴에서는 헤드 선단면(2b)의 쿨런트 토출구(24)는 필수가 아니고, 특히 공구 직경이 작은 경우에는 절삭 헤드의 강도를 확보하는 점에서 쿨런트 토출구를 생략하는 것이 바람직하다. 또한 본 발명에 있어서는, 도 5에서 도시하는 바와 같이, 절삭날(5)에 있어서의 내측 끝측의 절삭날 측면(52)의 상측 끝 가장자리(52a)가 비절삭 구역(Z) 내에 들어감으로써, 전술과 같이 비절삭 코어(C)를 보다 작은 조각조각으로 부러뜨리기기 쉽게 하는 효과가 있는데, 이 상측 끝 가장자리(52a)에서의 눌러자름에 의한 절삭저항의 증가를 회피하기 위하여, 칼끝 가장자리(51)의 내측 끝(51a)을 포함하여 절삭날 측면(52)의 상측 끝 가장자리(52a)를 라운드 형상으로 하여 들어가는 부분(도 5의 사선 부분(U))이 생기지 않게 해도 된다. 그 밖에, 본 발명에서는, 절삭날(5) 및 절삭날 팁(50)의 형상, 가이드 패드(6)의 형상 등, 세부 구성에 대해서는 실시형태 이외에 여러 설계 변경이 가능이다.

1 공구 섕크
2 절삭 헤드
2b 선단면
2c 외주면
20 헤드 본체
21a 오목 함몰부
23 쿨런트 도출구
24 쿨런트 토출구
3a, 3b 쿨런트 공급로
4 절삭 칩 배출홈
5 절삭날
50 절삭날 팁
51 칼끝 가장자리
51a 내측 끝
52 절삭날 측면
53 절삭날 전면
6 가이드 패드
H 절삭구멍
O 헤드 축심
R 반경선
Z 비절삭 구역
θ 경사각
f 거리(중심 상승량)
s 거리(중심 이탈 거리)

Claims

공구 섕크와 그 선단부에 장착되는 절삭 헤드의 내부에 양자를 연통하는 쿨런트 공급로를 갖고, 절삭 헤드에 이 쿨런트 공급로에 연통하는 쿨런트 토출구가 개구함과 아울러, 이 공구 섕크의 기부측으로부터 절삭 헤드 선단에 걸치는 외주면에, 길이방향을 따르는 절삭 칩 배출홈이 형성되고, 절삭 헤드의 선단에 상기 절삭 칩 배출홈에 면하는 단일 칼날의 절삭날을 구비하는 건 드릴에 있어서,
상기 절삭날은, 칼끝 가장자리의 내측 끝이 헤드 축심으로부터 이간되어 이 축심 부근에 비절삭 구역을 형성함과 아울러, 내측 끝측의 절삭날 측면이 이 내측 끝으로부터 헤드 축심측으로 경사진 경사면을 이루고,
절삭 가공 중, 상기 비절삭 구역에서 발생하는 피삭재의 비절삭 코어를 상기 경사진 절삭날 측면의 압접에 의해 부러뜨리도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 건 드릴.
제 1 항에 있어서, 상기 절삭날은 상기 내측 끝측의 절삭날 측면이 절삭날 전면에 대하여 75∼90도의 각도를 이루는 것을 특징으로 하는 건 드릴.
제 1 항에 있어서, 상기 칼끝 가장자리의 내측 끝이 헤드 축심으로부터 0.05∼0.5mm 이간됨과 아울러, 상기 절삭날 측면의 헤드 축심에 대한 경사각도가 5∼30도인 것을 특징으로 하는 건 드릴.
제 1 항에 있어서, 상기 절삭날의 칼끝 가장자리가 헤드 축심을 중심으로 하는 반경선과 평행하고, 또한 이 반경선보다도 절삭 회전 방향 전방으로 0.2∼1.5mm의 중심 상승 위치에 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 건 드릴.
제 1 항에 있어서, 상기 절삭날이 절삭 헤드에 설치한 오목 함몰부가 납땜된 절삭날 팁으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 건 드릴.
제 1 항에 있어서, 절삭 헤드의 외주면에 있어서의 절삭날측과는 반대측의 위치에 가이드 패드가 설치됨과 아울러, 절삭날의 칼끝 가장자리의 전체가 헤드 축심측으로 높게 경사져서 이루어지는 것을 특징으로 하는 건 드릴.